山东大学应用DELL|EMC SAN方案构架数字图书馆

客户需求：山东大学威海分校图书馆计划大规模引进电子资源并扩大服务对象的范围，为此，必须对原有的由DELLEMC CX200 SAN构建的系统硬件平台实施扩容。     解决方案：馆方采取了“平行扩容”的方式，引进了一套新的DELLEMC CX300 SAN，用两套SAN构成双塔方案，分别支撑图书馆治理系统与电子资源服务系统。
  
    应用效果：双塔方案已于2004年9月正式上线，目前，两大应用系统运行平稳，服务响应效果令人满足。  
  
    新馆舍，新资源，新规划     山东大学威海分校是山东大学的重要组成部分。截至2004年9月，该分校的全日制在校生已超过1.2万人，成为山东大学本科教育的重要基地。山大威海分校高度重视特色学科与应用学科的发展，在韩国研究、海洋生物研究等学术领域独树一帜，其鲜明的学术特色丰富了山东大学的整体学术面貌。
  
    山东大学威海分校图书馆创建于1987年，是一所典型的中等规模高校图书馆。2003年以前，该馆的服务对象主要是威海分校的1万多名师生，服务内容包括印刷文献和电子文献等两大块。在印刷文献方面，该馆藏有中外文图书30余万册，另有大批中外文期刊和报纸，对分校师生开放借阅；在电子文献方面，该馆主要利用济南总校图书馆的电子资源，通过连接两校区之间的2M专线，分校师生可登录并使用总校馆藏的60多个大型中外文。
  
    2003年，威海分校图书馆高达12层的新馆舍正式落成，图书馆的整体实力与服务能力大大增强。随着基础设施条件的改善，图书馆制定了新的发展规划，该规划的核心内容有两条：一是加强电子文献引进力度，在文献的内容上与总校图书馆形成有机互补，利用两校区之间的专线，让分校新引进的各类电子文献为包括总校在内的全体山东大学师生提供服务；二是建设一个内容丰富的电子音像资料库，该库将以同样的方式，为济南和威海两大校区的师生同时提供服务。
  
    硬件扩容的方案考量
  
    电子资源的增加与服务对象的扩大，必然要求硬件系统的升级。威海分校图书馆原有的硬件设备主要包括3台戴尔PowerEdge服务器（2台PE6650、1台PE2650）与1套DELLEMC CX200光纤盘阵，它们构成了一个完整的SAN结构。最初，由于威海分校图书馆自有的电子资源很少，因此这些设备基本不承担电子资源运营的任务，而是主要支持“汇文文献信息服务系统”，以实现图书馆的自动化治理。
  
    新馆舍落成后，根据新规划，仅在2004年，威海分校就需要引进“书生之家”、“美星外文数字图书馆”、“APABI教学参考书数据库”和“随书光盘”等四项电子文献资源，增加音像资料的VOD点播服务，并将上述服务对象从原来的1万多人增加到两大校区共5万多人。所有这些，都要求对原有的硬件平台实施大规模扩容。
  
    据图书馆信息技术部主任王振云先生介绍，在研究扩容方案时，曾有过两种考虑，一是在原有SAN架构内扩容；二是再建一套新SAN，实施平行扩容。图书馆方面经过深思熟虑，最终决定采取第二套方案；而选择双SAN方案的最根本原因，就是“汇文系统”和“电子资源服务（包括电子文献服务和视频VOD服务）系统”之间的巨大差异。
  
    王先生从以下几个方面比较了两个系统之间的差别：第一，它们的数据安全级别不同。前者储存了图书检索目录和借阅记录，一旦丢失，重建很困难；后者的数据即使丢失，也可从供给商那里再次获得。第二，它们的存储环境变动程度不同。前者比较稳定，数据增加慢，其后台存储在长时间内无须变动；后者则不然，随着新资源的不断引进，数据总量增加很快，而且每次新资源的引进，经常伴随着阵列内存储区域的重新划分。第三，它们的I/O需求不同。前者服务对象少，数据量小，I/O的带宽和总量需求都不大；后者服务对象多，数据量大，其中还有流媒体数据，对I/O总量和系统带宽的要求都更高。
  
    王先生总结说：“总体来看，前者是一个OLTP系统，后者则侧重资源服务，把它们放在一个SAN内，相互之间会有影响。考虑到这些因素，我们决定为电子资源服务系统专门引进一套CX300，再建一个SAN。”谈及为何选择CX300，阚先生说：“我们一直在用CX200 SAN，对SAN在结构上的科学性、对DELLEMC产品的优良性能，都留下了深刻印象。”“我们具体地了解了CX300产品，认为它在性能上和扩展性上完全符合我们的要求，因此我们最终决定引进CX300 SAN，用新旧两套SAN相互配合，构建‘双塔式’硬件平台。”
  
    平行扩容，构建双塔方案
  
    2004年8月，威海分校图书馆新购进1套DELLEMC CX300，并同时采购了2台戴尔PE2650服务器。上述设备到位后，馆方对全部服务器和存储设施（包括最初引进的1套CX200、2台戴尔PE6650、1台戴尔PE2650）进行了统筹与重新配置，建成了以CX200和CX300为中心的2个不同的SAN，它们以双塔的方式，分别支撑起“汇文系统”和“电子资源服务系统”。
  
    A塔：以DELLEMC CX200为中心的SAN

  
    前端主机：2台戴尔PE2650服务器。     它们均安装了 9i数据库软件，以双机热备（ACTIVE/STANDBY）的方式，支撑“汇文系统”，负责图书采购、编目、借阅、检索等各环节的自动化治理。为提高设备利用率，双机中的备用（STANDBY）服务器还同时承担了图书馆系统的WEB发布任务。
  
    后台存储：1套DELLEMC CX200光纤盘阵。
  
    该CX200光纤盘阵是“汇文系统”的存储后台，它共配7块73GB光纤通道硬盘，做RAID5后，实际存储量约500GB。CX200与前端主机之间，通过1台8口BROCADE光纤交换机相连接。“汇文系统”的全部数据均存放在CX200之上，此外，它还为WEB系统提供必要的后台数据存储支持。
  
    B塔：以DELLEMC CX300为中心的SAN
  
    前端主机：2台戴尔PE6650服务器+1台戴尔PE2650服务器。
  
    2台PE6650共同组成了“电子资源服务系统”的核心服务器。其中，第1台PE6650负责运营“书生之家”、“美星外文数字图书馆”、“随书光盘”等三项电子文献资源；第2台PE6650在运营“APABI教学参考书数据库”的同时，还承担着运营电子音像资源，为用户提供视频和音频VOD点播服务的使命。
  
    1台PE2650负责运营“电子阅览室治理系统”。威海分校为提高SAN架构的利用效率，将“电子阅览室治理系统”也纳入到本套SAN之中；该PE2650的具体职能包括：对用户在电子阅览室上网、检索数据和下载文件进行计费，对用户终端进行监控，对相关数据进行统计分析等。     后台存储：1套DELLEMC CX300光纤盘阵     该CX300是“电子资源服务系统”的存储后台，它共配21块146GB光纤通道硬盘（1块为全局热备盘），做RAID5后，实际存储量约2.6TB。CX300与前端主机之间，通过1台8口BROCADE光纤交换机相连接。     在CX300所拥有的2.6TB存储空间中，约1.2TB用于存放“书生之家”、“美星外文数字图书馆”、“随书光盘”等3项应用的后台数据；约1.5TB用于存放“APABI教学参考书数据库”、“VOD点播”等2项应用的后台数据；其余空间用于存放“电子阅览室治理系统”的后台数据。     本方案完整的拓扑结构图如下：     各行其道，秩序井然；展望未来，潜力无限
  
    2004年9月，按照上述方案构建的“数字图书馆”两大系统正式上线。到2004年12月，在“汇文系统”继续保持稳定运行的同时，新建的“电子资源服务系统”已面向威海分校和济南总校的5万师生全面开放，其中仅视频资源的日访问量就达到近万次，但VOD的图像画面始终保持清楚、流畅，应用效果令人满足。
  
    阚洪海先生具体负责上述两个系统的治理，他对新引进的DELLEMC CX300给予了很高的评价：“CX300为构建高带宽的光纤通道SAN奠定了坚实的基础。它在冗余能力和可扩展性方面的优势非常突出，流量高峰到来时，它的性能可以丝毫不受影响。更重要的是，它能够轻松扩容到8.8TB，这种优异的可扩展性确保了我们可以根据规划要求，逐步增加电子资源的种类，不断改进我们为分校和总校用户提供服务的能力。”
  
    谈到双塔方案本身，阚先生将它总结为“平行扩容、另起炉灶；双塔并立、各行其道”。他进一步指出：“我们用两套SAN方案比较好地解决了运营两种资源（印刷文献和电子文献）、支撑两个系统（汇文系统和电子资源系统）、服务两类用户（威海分校师生和山大全体师生）的目标，两股不同的数据流得以各行其道，秩序井然。”
  
    信息技术部主任王振云先生总结说：“其它的分校图书馆乃至某些中等规模的高校图书馆，也面临着与我们一样的问题。其实，几乎所有的图书馆在走向数字化的进程中，都必须同时承担‘传统资源治理’和‘电子资源运营’这两大使命。在这个意义上，希望我们用两套SAN治理两类资源的方法，能对别的图书馆搞数字化建设有一些参考作用。”展望未来，王先生认为：“双塔方案最大的特点是非常灵活。它们既可各自扩容，又可相互支持，甚至在未来必要时，还可通过进一步扩容实现相互备份乃至环行异地容灾，所有这些，都为我们将来实现馆际协作和异地办学展示了非常广阔的应用前景。”